[发明专利]聚硅酸铝铁‑二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于絮凝剂技术领域，具体涉及一种聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法。

背景技术

采用单一絮凝剂处理复杂废水时，往往存在沉淀效果不理想、污染物去除率低等缺点。相关研究表明，复合絮凝剂能克服单一絮凝剂的缺点，是絮凝剂发展的主要趋势。复合絮凝剂分为无机-无机复合絮凝剂、有机-有机复合絮凝剂和无机-有机复合絮凝剂，其中，无机-无机和无机-有机复合絮凝剂应用较多。无机高分子絮凝剂具有价格低廉，絮体密实、沉降速度快等优点，但存在分子量低、活性基团单一、吸附架桥能力弱、产泥量大等缺点；而有机高分子絮凝剂具有分子量大、活性基团多、吸附架桥能力强、投加量少等优点，但存在处理成本高、最佳投药范围窄等缺点。两类絮凝剂各有优缺点且在性能及成本上有很强的互补性，若将其复配可达到扬长避短的效果。

铊是一种剧毒物质，以低浓度分布于长石、云母和铁、铜的硫化物等矿物中。随着工业的发展，金属冶炼、化工等行业产生大量含铊废水，水体铊污染的态势呈现逐年加剧的趋势，严重威胁水环境和人类健康。对于高浓度含铊废水，通常采用化学沉淀法进行处理，向其中投Cl^-、S^2-、黄钾铁钒、普鲁士蓝等，使铊以沉淀物的形式从水体中去除，但其处理效果难以满足严苛的铊排放标准。因此，迫切需要开发新的含铊废水处理技术。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法。

聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：

（1）向硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 2-4，静置活化2-3h，得到活化的硅酸钠溶液；

（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入氯化铝溶液和硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3-4，然后搅拌10-20min后静置熟化2-4h，即得到聚硅酸铝铁溶液；

（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在60-80℃下搅拌反应2h。

优选地，步骤（1）中硅酸钠溶液的质量浓度为2.5%。

优选地，步骤（2）中活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4。

优选地，步骤（2）中氯化铝溶液的浓度为0.5mol/L。

优选地，步骤（2）中硫酸亚铁溶液的浓度为0.5mol/L。

优选地，步骤（3）中聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。

本发明的优点：

本发明提供的制备方法简单，制备的聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂能有效去除废水的色度、浊度，对铊的去除效果好。

具体实施方式

实施例1

聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：

（1）向质量浓度为2.5%硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为 2，静置活化2h，得到活化的硅酸钠溶液；

（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入0.5mol/L的氯化铝溶液和0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为3，然后搅拌10min后静置熟化2h，即得到聚硅酸铝铁溶液；其中，活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4；

（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在60℃下搅拌反应2h，其中，聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。

实施例2

聚硅酸铝铁-二甲基二烯丙基氯化铵复合絮凝剂的制备方法，包含以下步骤：

（1）向质量浓度为2.5%硅酸钠溶液中加入质量浓度为20%的硫酸溶液至pH为4，静置活化3h，得到活化的硅酸钠溶液；

（2）在3000rpm的转速下，向步骤（1）得到的活化的硅酸钠溶液中依次加入0.5mol/L的氯化铝溶液和0.5mol/L的硫酸亚铁溶液，用氢氧化钠溶液调节体系的pH为4，然后搅拌20min后静置熟化4h，即得到聚硅酸铝铁溶液；其中，活化的硅酸钠溶液、氯化铝溶液、硫酸亚铁溶液的体积比为10:3:4；

（3）向步骤（2）得到的聚硅酸铝铁溶液中，加入二甲基二烯丙基氯化铵，在80℃下搅拌反应2h，其中，聚硅酸铝铁溶液、二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为2:3。

实施例3